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JL-TY310闭路涡动协方差系统

发布时间:2020-01-09


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系统介绍

    JL-TY310闭路涡动协方差系统由闭路涡动协方差传感器以及数据采集与远程传输单元组成;闭路涡动协方差传感器由三维超声风速仪,闭路CO2/H2O气体分析仪组成,该系统常用于能量平衡研究。

    闭路涡动协方差系统中每个超声发射器对应三个超声接收器,可在多组数据中选取测量位置极好的数据组进行水平风速计算;垂直风速分量直接测量;内置的二维倾斜传感器(可选),可实现远程仪器安装位置的校正。

    可在任一采样频率条件下,输出三维坐标轴风速,风向数据、温度数据(超声虚温)以及x,y.z风速数据的原始值或平均值。

    闭路CO2/H2O气体分析仪用于测量CO2/H2O气体浓度值,结合三维风等指标进行协方差运算。

数据采集与远程传输单元用于数据存储运算,具有脚本语言,支持用户编程,内置的涡动通量在线校正计算软件,可提供在线野点去除,最大协方差同步数据延时,坐标旋转,频率修正,超声感热修正,空气密度修正,通量源区特征分析,

数据质量分级,实时分析诊断,数据下载状态等功能等功能。

    远程传输单元可实现2G/3G/4G 无线通讯,并具备支持远程修改配置功能。

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系统特点

    闭路涡动协方差系统又叫做闭路涡度相关通量观测系统,是适合做野外长期定位观测站研究大气边界层研究的重要仪器设备,结合数据采集器可用于数据存储和运算。

成套的闭路涡度相关通量观测系统,适用于长期定位观测大气边界层中二氧化碳,水,热和动量交换。它是一个完整而易于操作的系统,包括闭路CO2/H2O气体分析仪,三维超声风速仪,数据采集器和气体采样泵。

自动标定功能,为完成零点和CO2跨度的自动标定(手动标定H2O跨度),可选择高压标气气体阀调控器,系统可以实现自动标定功能。

    该系统进样管道采用涡旋过滤技术,并能够有效降低样品采集过滤系统的维护成本并延长维护周期,这种设计与传统内置过滤器相比,在保证理想的频率响应条件下几乎不需要维护,无成本,功耗低。

    整套系统可实现无人值守条件下的自动标定功能、可设置气体分析仪在任意时间自动完成对零点、CO2跨度点进行检测和设置的全部过程。 

    通量观测适用于森林、草地、农田、沙漠、城市、水域等各种下垫面环境,被广泛应用于中科院、林科院、气象局、海洋局及各科研领域对区域碳、水循环过程的研究;做为测算生态系统与大气间物质和能量交换信息的有效手段,为分析地圈-生物圈-大气圈的相互作用提供重要的数据基础,为大尺度、长期和连续的科学研究提供支撑。

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系统原理

    采用涡动协方差原理,是一种微气象学的测量方法,利用快速响应的传感器来测量大气—下垫面间的物质交换和能量交换。是一种直接测算通量的标准方法,是测定生态系统物质、能量交换通量的关键技术。

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通量源区测量参考

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三维超声风技术参数:

工作环境

-40 - + 60℃, 0 - 100% RH

平均时间/平均个数

1 - 3600s / 1 - 65365 samples

采样频率

10 - 90 Hz

量程

Max. 60 m/s, -40 - +60℃

风速准确度

接收角±180°(*)

1mm/s(RMS)(水平Ux 和Uy)

0.5mm/s(RMS)(垂直Uz)

风向准确度

接收角±180°(*)

0.6°RMS)

温度准确度

±0.025℃(RMS)@25℃

输出协议

标准,校验和,NMEA标准

同步

1×数字输入,1×数字输出

湍流模块(升级选项)

在线计算平均值、方差、协方差、等

内置存储器(升级选项)

SD卡

供电

10-36 VDC

传感器头部加热(可选)

10-24VDC/ 12W

通讯

RS422,RS485(300-115200),Ethemet, ASCⅡ

模拟输出
(升级选项)

4×12bit,0-10VDC/4-20mA(250Ω)

可调节范围(x,y,z,T)

CO2/H2O气体分析仪技术参数:

二氧化碳(CO2)测量性能

校准量程

0-1000 µmol/mol

确 度

1%

增益漂移

±0.1%读数/℃

零点漂移

±0.3µmol/mol/℃

水汽(H2O)测量性能

校准量程

0-70 mmol/mol

确 度

2%

增益漂移

±0.3%读数/℃

零点漂移

±0.05mmol/mol/℃

工作温度范围

-30 - +50℃

数据采集单元参数:

操作温度

-40℃- ﹢70℃

输入电压

10-16Vdc

   率

1mA(静态);3mA1Hz工作时)

扫描频率

1000Hz

A/D 转换位

24

模拟电压范围

±5VDC

模拟电压单端通道

16

模拟量测量精度

±(0.04%读数+偏移量)@0-40℃

通讯方式

RS-232、RS-485,SDM,SDI-12

内存

512M内存,支持16G存储卡扩展(标配16G卡2张)

通讯接口

Ethernet 网络,USB,RS-232

无线传输

可接入2G/3G/4G无线通讯设备,并具备支持远程修改配置功能

软件

内置在线计算通量软件

其他参数:

操作温度

-30℃- ﹢50℃

输入电压

10-16Vdc

   率

12W

输出选项

SDM,RS-485,USB,等

材质

不锈钢,航空铝合金

防护箱尺寸

60×45×32 cm

重量

18 kg

进气口接口

标准

压力传感器范围

20~110 kPa

泵流速

3~8LPM,可自动控制

三阀调控器

进气口气体类型

零点,CO2跨度和H2O跨度

出气口

气体分析仪与H2O旁路

零气发生器功耗:

0W (静态);3W (泵工作时);9W (加热时)

汽缸容积

500cm3

分子筛尺寸

1.5-2.5mm孔径

机箱尺寸

60×45×32 cm

   量

11.5 kg